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1、目 录目 录 1. 传动装配的总体设计 1.1电机的选择.1 1.2求传动比 .2 1.3计算各轴的转速、功率、转矩.2 2. 齿轮的设计 2.1原始数据.3 2.2齿轮的主要参数.3 2.3确定中心距 .4 2.4齿轮弯曲强度的校核.5 2.5齿轮的结构设计.6 3. 轴的设计计算 3.1轴的材料的选择和最小直径的初定.7 3.2轴的结构设计.8 3.3轴的强度校核 .10 4. 滚动轴承的选择与计算 4.1滚动轴承的选择.14 4.2滚动轴承的校核.14 5. 键连接的选择与计算 5.1键连接的选择.15 5.2键的校核 .15 6. 联轴器的选择 6.1联轴器的选择.16 6.2联轴器的
2、校核.16 7. 润滑方式、润滑油型号及密封方式的选择 7.1润滑方式的选择.16 7.2密封方式的选择.16 8. 箱体及附件的结构设计和选择 8.1箱体的结构尺寸.17 8.2附件的选择 .18 9. 设计小结 .19 10.参考资料 .19 武汉理工大学机械设计基础课程设计说明书 - 1 - 机械设计课程设计计算说明书机械设计课程设计计算说明书 已知条件：已知条件： 项 目 运输带拉力 F（N） 运输带速 v（m/s） 卷筒直径 D(mm) 参 数7502.7280 结 构 简 图 1 传动装配的总体设计1 传动装配的总体设计 1.1 电机的选择 1.1.1类型：Y 系列三项异步电动机1
3、.1.1类型：Y 系列三项异步电动机 1.1.2电动机功率的选择1.1.2电动机功率的选择 电源为交流电源；工作环境为铸工车间运型砂，要求连续工作，工作时有 轻微的振动。选择 Y 型系列三相异步电动机。 假设： 工作机所需功率，; w p Wk 电动机的额定功率，； e p Wk 电动机所需功率，； d p Wk 则：工作机所需要的有效功率： 800 2.7 2.16 10001000 w FV pkW 武汉理工大学机械设计基础课程设计说明书 - 2 - 电动机所需功率： / dw pp 23 联轴承齿轮滚筒 查表可得：0.990.990.970.96 联轴承齿轮滚筒 、 所以： 2323 0
4、.990.990.97 0.960.886 联轴承齿轮滚筒 /2.025/0.8862.438 dw ppkW 由表 16-1 选取，电动机的额定功率为 3。kW 1.1.3 电动机转速的选择以及型号的确定 1.1.3 电动机转速的选择以及型号的确定 选择常用的电动机转速为 1500r/min 和 1000r/min；查表 16-1，确 定以下三种方案： 方案号 电动机型 号 额定功率 （kw） 同步转速 （r/min） 满载转速 （r/min） 总传动比 1Y100L2-43150014207.707 2Y132S-6310009605.210 3Y132M-837507103.853 辅助
5、计算： 60 100060 1000 2.7 224.314 / min 3.14 230 960 4.28 224.314 w m w v nr D n i n 因为本设计为单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计，总传动比应在 3-5 左右，为了 能够合理的分配传动比，使传动装置结构紧凑，所以应按方案 3 选择电动机，即电 动机的型号为 Y132s-6。 查表 16-2，可得：中性高为 H=132，外伸轴长度 80,直径 38，额mmmmmm 定功率和满载转速见上表。 1.2 求传动比 60 100060 1000 2.7 224.314 / min 3.14 230 w v nr D 3 960 4
6、.28 224.314 m w n ii n 1.3 计算各轴的转速 n、功率 p、转矩 T 1.3.1 各轴的转速1.3.1 各轴的转速 武汉理工大学机械设计基础课程设计说明书 - 3 - 1 2 32 960 / min 224.314 / min 224.314 / min m w nnr nnr nnr 1.3.2 各轴的输入功率1.3.2 各轴的输入功率 11 21 32 2.438 0.992.414 2.414 0.97 0.992.318 2.238 0.99 0.992.272 d ppkW ppkW ppkW 齿轴承 轴承联轴器 1.3.3 各轴的输入转矩1.3.3 各轴的
7、输入转矩 1 1 1 2.414 9550955024.0. 960 p TN m n 2 2 2 2.318 9550955098.7. 224.3 p TN m n 3 3 3 2.272 9550955096.734 . 224.3 p TN m n 各轴运动及功率参数 轴号转速（r/min）功率 P（kW）转矩（Nm）传动比 19602.41424.0 2224.32.31898.7 3224.32.27296.7 3.853 2 齿轮的设计2 齿轮的设计 2.1 原始数据 材料牌号热处理方法 强度极限 / B Mpa 屈服极限 / C Mpa 硬 度 HBS 4545调 质 6503
8、60217255 40MB40MB正 火750500241286 其中小齿轮 40MB 钢调质，大齿轮 45 号钢调质。 2.2 齿轮的主要参数 由上述硬度可知，该齿轮传动为闭式软尺面传动，软尺面硬度350，所以HBS 齿轮的相关参数按接触强度设计，弯曲强度校核。 武汉理工大学机械设计基础课程设计说明书 - 4 - lim lim H HPNW H Z Z S limH 式中： 试验齿轮的接触疲劳强度极限应力； limH S lim 1.0 1.2,1 H S接触强度的最小安全系数，取取 ； N Z 12 1 NN ZZ接触疲劳强度计算的寿命系数，取； W Z1 W Z工作硬化系数，取。 由教
9、材图 529 查得：小齿轮； lim1 580 H Mpa 大齿轮 lim2 540 H Mpa 所以： lim1 1 lim 580 1 1580 1 H HPNW H Z ZMpa S lim2 2 lim 540 1 1540 1 H HPNW H Z ZMpa S 2 1 3 1 1 754 HPd zKTu d u 式中：重合度系数，对于斜齿轮传动，=0.750.88，取=0.8； zzz 载荷系数，一般近视取 k=1.31.7,因是斜齿轮传动，取=1.5；KK 齿宽系数， 对于软尺面 （350） ， 齿轮相对于轴承对称布置时， d HBS ,取 0.81.4 d 1 d 齿数比，对
10、于斜齿轮。 u6 7=4.27uu，取 所以： 2 1 3 1 1 1 754 HPd zKTu d u 2 3 0.801.5 24 4.271 754 54014.27 34.7mm 武汉理工大学机械设计基础课程设计说明书 - 5 - 2.3 确定中心距 1212 12 a= 222cos vn mZZmZZdd 式中：小齿轮的齿数； 1 Z 大齿轮的齿数； 2 Z 齿轮的螺旋角； 斜齿轮的模数。 n m 对于软尺面的闭式传动，在满足齿轮弯曲强度下，一般选择=2440 1 Z 之间，选取=22，则； 1 Z 21 4.27 2294ZZ 螺旋角，一般情况下在，当制造精度较高或对振动、噪音有
11、要 8 15 求的齿轮， 可取， 或者更大值。 本设计为一般要求， 所以初选10 20 10 斜齿轮的模数，由渐开线圆柱齿轮第 1 1 cos34.7 cos10 1.553 22 n d m Z 一系列，取=1.5 n m 所以： 12 1.52294 a=91.45 2cos2 cos10 n mZZ mm 取中心距a=90 mm, 12 cos0.967 2 n mZZ a 所以，符合其条件。14 45 36”8 20 齿数比，与 i=4.28 相比，相对误差为 0.2%5%。 21 /94/ 224.27ZZ 武汉理工大学机械设计基础课程设计说明书 - 6 - 符合条件。 2.4 齿轮弯曲疲劳强度的校核 lim min FST FPNX F Y Y Y S 式中： 试验齿轮的应力修正系数，取=2； ST Y ST Y 试验齿轮的齿根的弯曲强度极限应力，由教材图 5-28 可得 limF ； lim1lim2 235220 FF MpaMpa、 弯曲强度的最小安全系数，取=1.4； minF S minF S 弯曲疲劳强度寿命
